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Polymergleitlager von Igus als Einsatz für metallische Gehäuselager

Wartungsarme Steh- oder Flanschlager
Polymergleitlager von Igus als Einsatz für metallische Gehäuselager

Viele Anlagenbetreiber scheuen den Umstieg von klassischen Metalllagern auf Polymergleitlager – trotz offensichtlicher Vorteile. Zu umständlich erscheint die Umrüstung. Die Kölner Igus GmbH, Spezialistin für Motion Plastics, bietet dafür Low-cost-Kalotten aus Hochleistungskunststoff an, die sich schnell in metallische Gehäuselager einsetzen lassen und so einen kostengünstigen und leistungsstarken Hybriden erzeugen. Diese Lösung ist bis zu 20-fach günstiger – weil auf Schmierstoffe und die damit verbundenen Wartungsarbeiten verzichtet werden kann.


Inhaltsverzeichnis
1. Hybridlösung reduziert Kosten um das 20fache
2. Kunststoff macht Schmierung hinfällig
3. Schnelle Montage ohne Umrüstkosten
4. Polymergleitlager verbessern Ökoeffizienz
5. Alternativen auch für Nadellager und Sinterlager
6. Testlabor ermöglicht risikofreien Umstieg

Metallische Gehäuselager – ob Steh- oder Flanschlager – sind aus dem Maschinen- und Anlagenbau nicht wegzudenken. Die Klassiker kommen überall dort zum Einsatz, wo Rotationsbewegungen und Verdrehungen um alle Achsen gefragt sind, etwa an Umlenkrollen von Förderbändern in der Getränkeindustrie. Das Problem: Besonders in Umgebungen mit starken Verschmutzungen bedeutet Staub eine so hohe Belastung, dass Instandhalter die Lager regelmäßig schmieren müssen, um sie überhaupt beweglich zu halten. Das kostet viel Zeit und Geld. Und trotzdem ist oft nach nur einem Jahr ein Wechsel fällig. Gibt es eine Alternative? – Ja, Lager aus Hochleistungskunststoff, die einen Trockenlauf ohne Schmieröl ermöglichen.

„Solche Polymergleitlager sind zwar schon lange am Markt erhältlich. Doch viele Anwender scheuen die Umstellung, weil sie annehmen, sie müssten zeit- und kostenintensiv neue Gehäuse mit anderen Abmessungen in die Maschinen integrieren. Dabei ist das in den meisten Fällen unnötig“, erklärt Thomas Preißner, Produktmanager für Igubal Gelenklager bei der Igus GmbH in Köln. „Unsere Kugelkalotten JEM-SP aus Hochleistungskunststoff lassen sich in wenigen Sekunden mit metallischen Gehäuselagern verbinden. So entsteht ein mächtiger Hybrid, der auf Schmieröl vollkommen verzichtet.“

Hybridlösung reduziert Kosten um das 20fache

Hinter dem Geheimnis des Trockenlaufs steckt ein Hochleistungskunststoff namens Iglidur. Er besteht aus einem thermoplastischen Basismaterial, angereichert mit einem eingebetteten Festschmierstoff. Der Schmierstoff setzt sich in der Bewegung frei, eine zusätzliche Schmierung wird somit überflüssig. „Das bedeutet für Anwender eine enorme Kostenersparnis“, weiß Thomas Preißner. Viele Betriebe setzen bislang externe Schmierstoffgeber ein, die pro Jahr und pro Lager rund 30 Euro kosten. Und trotz der Schmierung müssen sie die Verschleißteile des Lagers in der Regel jährlich ersetzen und durchschnittlich weitere 30 Euro pro Lager investieren. „Lagereinsätze aus Hochleistungskunststoff hingegen sind im Spritzguss gefertigt, kosten nur rund drei Euro und verzichten auf externe Schmiermittel. Somit ist die Hybridlösung 20-fach günstiger.“ Und meist langlebiger, da eine Kugelkalotte der Serie JEM-SP in vielen Fällen länger als ein Jahr läuft. Das liegt an Fasern und Füllstoffen, die der Materialmatrix beigemischt sind und die Kugelkalotten besonders robust und verschleißfest machen.

Kunststoff macht Schmierung hinfällig

Anwender sparen aber nicht nur Materialkosten, sondern auch Wartungsaufwand. Zum einen entfallen Serviceeinsätze. „Die Schmierung eines Lagers per Hand dauert rund drei Minuten. Bei großen Anlagen mit 1000 Lagern, die es alle zwei Wochen zu schmieren gilt, führt dies zu einem Arbeitsaufwand von 1200 Stunden pro Jahr“, unterstreicht der Produktexperte. Zudem sinken Ersatzteilkosten, da Wellen weniger stark verschleißen. Nicht zuletzt sind Kugelkalotten aus Hochleistungskunststoff 80 % leichter als ihre Pendants aus Metall – eine Massenreduzierung, welche die Antriebsenergie von Maschinen senkt und damit ebenfalls Kosten spart.

Hybridlager können darüber hinaus die Ausfallsicherheit von Maschinen und Anlagen stärken. Denn derzeit ist eine mangelnde, falsche oder verunreinigte Schmierung in den meisten Fällen der Grund für Ausfälle von Wälzlagern. Die Schmiermittelfreiheit der Kunststoffkalotten schont außerdem die Nerven des Instandhalters. Es muss kein Mitarbeiter mehr an schwer zugänglichen Stellen schmieren, sich Verletzungsgefahren aussetzen oder Maschinen anhalten. Anwender müssen die Lagereinsätze nur noch nach dem Ende der Lebensdauer, die je nach Anwendung zwei bis drei Jahre oder mehr beträgt, im Rahmen einer geplanten Wartung für kleines Geld und mit geringem Aufwand tauschen.

Schnelle Montage ohne Umrüstkosten

Die Montage der Kalotten ist ein Kinderspiel. Sie lassen sich per Hand in Sekundenschnelle in metallische Steh- und Flanschlagergehäuse einsetzen – ohne teure und aufwendige Umrüstungen. Kalotten der Serie Igubal sind derzeit in fünf Abmessungen für Low-cost-Blechgehäuse und für Gussgehäuse in acht Abmessungen (UC203-210) erhältlich. „Dank einheitlicher Größen lassen sich die Lagereinsätze aus Hochleistungskunststoff herstellerunabhängig verbauen und beispielsweise für 2-Loch- und 4-Loch-Flanschlager sowie Stehlager verwenden“, führt Preißner aus.

Da der Wechsel auf Gleitlager aus Polymer einfach ist, steigen immer mehr Anlagenbetreiber und Maschinenbauer auf die Hybridtechnologie um. Zum Einsatz kommen die Lagereinsätze aus Hochleistungskunststoff unter anderem in Förderanlagen, in Abfüllanlagen sowie in Agrar- und Baumaschinen. Anwender profitieren von der Dauerfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit der Standardwerkstoffe Iglidur J und J4. Das Material nimmt kaum Feuchtigkeit auf, Außeneinsätze bei Wind und Wetter sind daher kein Problem. Die Korrosionsbeständigkeit der Kalotten stellt hier einen zusätzlichen Vorteil dar. Für besondere Anforderungen jenseits der Standardanwendung stellt Igus weitere Iglidur-Materialien zur Verfügung: von der hochtemperaturbeständigen Variante Iglidur X bis zur FDA-konformen Alternative A350 für den sensiblen Lebensmittelbereich.

Polymergleitlager verbessern Ökoeffizienz

Entscheiden sich Unternehmen, geschmierte Metalllager durch Polymergleitlager zu ersetzen, verbessern sie ihre Ökoeffizienz. Warum? – Weil sie dazu beitragen, Schmiermittel einzusparen. Nicht nur Steh- und Flanschlager, sondern auch andere Lagertypen lassen sich durch Kunststoffvarianten ersetzen. Etwa klassische Metallverbundlager, die aus einer Metallhülle und einer dünnen Beschichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehen. Die PTFE-Schicht hat eine Verschleißzone von rund 0,05 mm und nutzt sich während des Betriebs ab. Tauschen Techniker die Lager nicht rechtzeitig aus, sind teure Folgeschäden vorprogrammiert. Ist die PTFE-Schicht aufgebraucht, läuft Metall auf Metall, es kommt zu Wellenschäden oder einem Festfressen des Lagers. „Bei Polymergleitlagern hingegen stellt der durchgängige Aufbau ohne Schichten nahezu konstante Reibwerte und Verschleißraten über den gesamten Produktlebenszyklus sicher. Durch den homogenen Aufbau steht theoretisch die ganze Wandstärke als Verschleißzone zur Verfügung“, verdeutlicht der Spezialist von Igus.

Alternativen auch für Nadellager und Sinterlager

Anwender von Nadellagern können ebenfalls von einem Austausch profitieren. Hier besteht das Problem, dass Wälzlager aufgrund des Linienkontaktes zwischen Nadelrollen und Laufbahnen eine hohe Hertz’sche Pressung aufweisen und empfindlich auf Erschütterungen und Stöße reagieren. Überdies müssen Anwender meistens gehärtete Wellen nutzen, da bei weichen aufgrund hoher Kantenpressungen die Gefahr des Einlaufens besteht. Bei Polymergleitlagern ist das Risiko des Welleneinlaufens hingegen selbst bei hohen Kantenlasten geringer als bei Nadellagern, so dass Anwender weiche Wellen nutzen können. Ferner eignen sich Polymergleitlager für Anwendungen mit Vibrationen und starken Stoßbelastungen. Nicht zuletzt sind sie korrosionsfrei und aufgrund ihrer organischen Natur resistent gegenüber anorganischen Medien, Säuren, Laugen und Salzlösungen.

Polymergleitlager räumen außerdem mit den Nachteilen von Sinterlagern auf. Diese nehmen in ihrem porösen Körper eine Öltränkung auf, die bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten für einen Schmiereffekt sorgt. Das Problem: Bei langsamen oder schwenkenden Bewegungen kann sich der Schmierkeil oftmals nicht optimal aufbauen. „In diesem Fall stellt der homogene Aufbau der Polymergleitlager mit Festschmierstoffen sicher, dass Schmierstoff immer zur Verfügung steht – unabhängig von Bewegungsart und Geschwindigkeit“, so Preißner abschließend. „Über den gesamten Produktlebenszyklus sind hervorragende Reib- und Verschleißwerte gegeben.“ Wenn es weniger auf Festigkeit, dafür jedoch auf absolute Korrosionsfreiheit, möglichst geringes Gewicht oder maximale Schwingungsdämpfung ankommt, kann der Kunde natürlich auch weiterhin auf die Vollkunststofflösungen von Igus setzen. Die Kalotte aus einem selbstschmierenden Iglidur-Material befindet sich hierbei in einem Kunststoffgehäuse aus einem faserverstärkten Polymer.

Testlabor ermöglicht risikofreien Umstieg

Die Beispiele zeigen: In vielen (nicht allen!) Fällen ist es wirtschaftlich und nachhaltig, klassische Metalllager durch Varianten aus Hochleistungskunststoff zu ersetzen. Ob ein Umstieg infrage kommt, beantwortet Igus mit einem Online-Lebensdauerrechner. Interessierte können die Parameter ihrer Anwendung angeben und die Lebensdauer von Polymergleitlagern berechnen lassen. Basis für die Berechnung sind Ergebnisse von praxisnahen Tests aus dem hauseigenen Labor, dem größten der Branche, das jährlich mehrere Milliarden Bewegungen auswertet. Somit steht der Umstieg auf einem sicheren Fundament. (co)

Online-Rechner für die Lebensdauer von Polymergleitlagern:
hier.pro/DQKWl

Kontakt:
Igus GmbH
Spicher Str. 1a
51147 Köln
Tel. +49 2203/9649 0
info@igus.de
www.igus.de


Im Überblick

Low-cost-Lagereinsätze aus Hochleistungskunststoff lassen sich schnell einbauen und machen metallische Gehäuselager wirtschaftlicher



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